package linkedList;

/**
 * @program: play-structure
 * @description: 基础链表
 * @author: baichen
 **/
public class LinkedList<E> {
    //声明Node类，只有链表内才能访问
    private class Node {
        //声明成员变量E类型的e，存放元素
        public E e;
        public Node next;

        //声明构造函数，用户也同时传来 e 和 next
        public Node(E e, Node next) {
            this.e = e;     //将当前节点的e赋值成用户传来的e
            this.next = next;       //将当前节点的next赋值成用户传来的next
        }

        public Node(E e) {            //用户只传来e
            this(e, null);            //将当前节点的e赋值成用户传来的e，next设为null
        }

        public Node() {                //用户什么都不传
            this(null, null);        //将e和next都设为null
        }

        @Override
        public String toString() {        //打印输出
            return e.toString();
        }
    }

    //    private Node head;       //声明Node型变量head
    private Node dummyHead;     //虚拟头结点
    private int size;       //不能外部修改，记录链表中有多少个元素

    public LinkedList() {
//        head = null;
        dummyHead = new Node(null, null);
        size = 0;
    }

    // 获取链表中的元素个数
    public int getSize() {
        return size;
    }

    //判断链表是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    // 在链表的index(0-based)位置添加新的元素e
    // 思路就是遍历链表index-1次，然后重新new一个节点并赋值，指向prev的下个节点
    public void add(int index, E e) {
        //判断 index 的合法性
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("index is illegal");
        }
//        if (index == 0) {
//            addFirst(e);
//        } else {
//            Node prev = head;
        Node prev = dummyHead;      //索引为0的元素的前一个节点
        //把当前 prev 存的下一个节点放到 prev 变量中，prev会在链表中一直移动，
        // 直到 index - 1 这个位置,即index前一个节点
        //换成dummyHead虚拟节点后，只到index这个位置即可
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }
//            Node node=new Node(e);    //创建node,元素为 e
//            node.next = prev.next;	//将 node 的 next 指向 prev 的下一个元素
//            prev.next = node;			//prev 的 next 指向 node
        prev.next = new Node(e, prev.next);     //相当于上面三行代码
        size++;

    }

    // 在链表头添加新的元素e
    public void addFirst(E e) {
//        Node node = new Node(e);
//        node.next = head;
//        head = node;
        //等同于上面的三句代码,将当前节点的e赋值成用户传来的e，然后将当前节点的next赋值成用户传来的next
//        head = new Node(e, head);
//        size++;
        add(0, e);       //因为0前面有个虚拟节点，所以可以在这插入0
    }

    // 在链表末尾添加新的元素e（新增代码）
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

    // 获得链表的第index(0-based)个位置的元素,遍历链表
    // 在链表中不是一个常用的操作
    public E get(int index) {    //(新增代码)

        if (index < 0 || index >= size)        //判断 Index 合法性
            throw new IllegalArgumentException("index is illegal");

        //Node 型 cur[当前]从dummyHead的next,从索引为0(也就是从第一个元素)开始
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++)    //遍历元素
            cur = cur.next;
        return cur.e;        //e 就是第 Index 位置的元素
    }

    // 获得链表的第一个元素
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    // 获得链表的最后一个元素
    public E getLast() {
        //因为所以是从0开始的
        return get(size - 1);
    }

    // 修改链表的第index(0-based)个位置的元素为e
    // 在链表中不是一个常用的操作
    public void set(int index, E e) {    //（修改代码）
        if (index < 0 || index >= size)
            throw new IllegalArgumentException("index is illegal");

        Node cur = dummyHead.next;
        //遍历
        for (int i = 0; i < index; i++)
            cur = cur.next;
        cur.e = e;
    }

    // 查找链表中是否有元素e
    public boolean contains(E e) {
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            if (cur.e.equals(e)) {
                return true;
            }
            cur = cur.next;     // 换下一个节点
        }
        return false;
    }

    //从链表中删除index(0-based)位置的元素, 返回删除的元素
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("index is illegal");
        }
        Node prev = dummyHead;       //prev初始是从 dummyHead 开始,即虚拟头节点
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;         //prev存储待删除节点的之前的节点
        }
        Node retNode = prev.next;     //prev对应节点的 next 就是所要删除的节点retNode
        prev.next = retNode.next;     //将 prev 对应节点的 next 赋值称为要删除的节点 retNode 的 next
        retNode.next = null;    //让 retNode 的 next 指向 NULL，将其从链表中删除
        size--;
        return retNode.e;       //返回删除的元素
    }

    // 从链表中删除第一个元素, 返回删除的元素
    public E removeFirst() {    //（添加代码）
        return remove(0);
    }

    // 从链表中删除最后一个元素, 返回删除的元素
    public E removeLast() {    //（添加代码）
        return remove(size - 1);
    }

    // 从链表中删除元素e
    public void removeElement(E e) {
        Node prev = dummyHead;
        while (prev.next != null) {
            if (prev.next.e.equals(e))
                break;
            prev = prev.next;
        }

        if (prev.next != null) {
            Node delNode = prev.next;
            prev.next = delNode.next;
            delNode.next = null;
            size--;
        }
    }

    @Override
    public String toString() {    //（修改代码）
        StringBuilder res = new StringBuilder();

//        Node cur = dummyHead.next;	//遍历（从第一个元素开始）
//        while(cur != null){
//            res.append(cur + "->");	//res 中加入 cur节点+ "->"
//            cur = cur.next;	//查看下一个节点
//        }
        for (Node cur = dummyHead.next; cur != null; cur = cur.next)    //上面三行的优雅写法
            res.append(cur + "->");
        res.append("NULL");    //到达链表结尾

        return res.toString();
    }
}
